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页岩气作为一种非常规的天然气资源,已成为常规能源的有效替代资源。页岩气在美国的成功已经使美国从一个严重依赖国外进口石油的国家逐渐转变为一个能源出口国,新能源再一次成为美国成功的象征。然而,我国2013年石油的对外依存度已超过60%,对国家的能源安全战略产生了巨大的挑战,且近年来,国内环境问题日趋严峻,能源结构急需调整,页岩气这种清洁能源的开发和利用无疑对我国具有重大的意义。胶莱盆地发育厚层暗色泥页岩,预示该盆地可能具有较好的页岩气前景。 胶莱盆地是形成于中生代晚侏罗世的陆相盆地,盆地基底为元古代蓬莱群、粉山子群和荆山群以及太古代的胶东群,发育中、新生代地层。中生代主要地层为:下白垩统莱阳组、青山组以及上白垩统王氏组。莱阳组发育灰黑色、灰绿色和灰黄色泥岩,灰绿色砂岩及灰紫色砾岩,为一套以河、湖相沉积为主的碎屑岩;青山组为一套岩性复杂的火山喷发岩和火山碎屑岩系,主要岩性为流纹质凝灰岩、角砾岩、安山质火山角砾岩、集块岩等;王氏组为一套河流相夹滨浅湖相沉积为主的碎屑岩,主要岩性为河流相沉积的暗紫色、棕红色砂岩、粉砂岩夹砾岩。本文研究的主要目的层为下白垩统莱阳组。 胶莱盆地莱阳组埋藏较深,泥页岩主要分布于水南段及逍仙庄段。其中,水南段地层分布范围大,发育多层暗色泥页岩,暗色泥页岩沉积厚度大、分布范围广(在胶莱盆地各个凹陷中均有发育,但以莱阳凹陷和平度—夏格庄凹陷最为发育),野外实测剖面显示,暗色泥页岩分层厚度最小为6m,最大分层厚度可达40m;逍仙庄段地层分布局限,暗色泥页岩沉积厚度较小,野外实测剖面中显示,逍仙庄段暗色泥页岩共2层,单层厚度分别为12m和20m,逍仙庄段暗色泥页岩主要分布在莱阳地区山前店逍仙庄一带和诸城地区皇华店及五莲高泽一带。胶莱盆地莱阳凹陷、平度夏格庄凹陷莱阳组泥页岩有机质丰度相对较高,诸城—高密凹陷有机质丰度较低,TOC值为0.3-0.36,海阳高密凹陷内有机质丰度为0.51-0.60。其中,莱阳凹陷莱阳组水南段有机质丰度相对较高,但变化范围较大,莱阳组水南段泥页岩TOC最小值为0.14%,最大值可达2.676%;逍仙庄段有机质丰度较低,TOC值为0.19%-0.42%,龙旺庄段泥页岩野外样品TOC值为0.11和0.7。胶莱盆地莱阳组水南段泥页岩有机质类型包括Ⅰ、Ⅱ1、Ⅱ2和Ⅲ型4种,莱阳凹陷有机质类型以Ⅰ和Ⅱ2型为主;平度—夏格庄凹陷有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ1型为主;诸城凹陷有机质类型以Ⅲ型为主;莱阳凹陷莱阳组野外样品干酪根显微组分实测数据显示,水南段暗色泥页岩有机质类型以Ⅱ1型为主,逍仙庄段以Ⅱ2为主。莱阳凹陷莱阳组泥页岩干酪根显微组分以腐泥组分为主(其中,水南段腐泥组分含量为46-82%、逍仙庄段腐泥组分为48%-68%、龙旺庄段腐泥组分为62%)。胶莱盆地莱阳组有机质成熟度相对较高,Ro最高值可达2.9,最小值为0.5。海阳凹陷和诸城—高密凹陷莱阳组泥页岩成熟度较莱阳凹陷和平度—夏格庄凹陷高。莱阳凹陷莱阳组逍仙庄段泥页岩镜质体反射率值为0.85-1.21,平均为1.08,龙旺庄段泥页岩镜质体反射率为1.10,水南段泥页岩镜质体反射率值为0.50-2.22,平均为1.13,表现出同一凹陷内,莱阳组不同层位的泥页岩有机质成熟度相近。 研究认为胶菜盆地莱阳组泥页岩具有较好的页岩气形成条件和保存条件。结合沉积、有机地球化学特征综合分析认为:胶莱盆地的莱阳凹陷、平度—夏格庄凹陷是研究区内页岩气的有利区块,而海阳凹陷为胶莱盆地页岩气的有利勘探区。